• 제목/요약/키워드: Beam-coupling

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Multilayered viscoelastic beam loaded in torsion under strain-path control: A delamination analysis

  • Victor I. Rizov
    • Advances in materials Research
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    • 제13권2호
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    • pp.87-102
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    • 2024
  • This paper is focused on the delamination analysis of a multilayered beam structure loaded in torsion under strain-path control. The beam under consideration has a rectangular cross-section. The layers of the beam are made of different viscoelastic materials which exhibit continuous inhomogeneity in longitudinal direction. Since the delamination is located inside the beam structure, the torsion moments in the two crack arms are obtained by modeling the beam as an internally static undetermined structure. The strain energy stored in the beam is analyzed in order to derive the strain energy release rate (SERR). Since the delamination is located inside the beam, the delamination has two tips. Thus, solutions of the SERR are obtained for both tips. The solutions are verified by analyzing the beam compliance. Delamination analysis with bending-torsion coupling is also performed. The solutions derived are timedependent due to two factors. First, the beam has viscoelastic behavior and, second, the angle of twist of the beam-free end induced by the external torsion moment changes with time according to a law that is fixed in advance.

이중골조형식 고층건물 커플링보의 실용설계 (Practical Design Method for Coupling Beams of Tall Buildings with Dual Frame System)

  • 윤태호;김진상
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.525-532
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    • 2014
  • 본 연구는 고층건물의 횡변위 구조형식으로 널리 사용되는 전단벽-커플링보 구조시스템에서 커플링보의 실용적인 구조설계법에 관한 것이다. 커플링보의 부재력은 부재의 위치에 따라 매우 큰 차이를 보이며, 건물높이의 25%~40% 구간에서 가장 높게 발생하였다. 벽체두께 100mm 변화에 따른 커플링보의 부재력증가는 약 3~4% 정도로 분석되었으며, 벽체의 콘크리트 강도가 기존 300MPa에서 400MPa로 변경되었을 경우 커플링보의 부재력은 약 3%정도 저하되는 것으로 나타났다. 커플링보의 초기 부재력은 요구되는 부재력의 2배 이상 초과하는 것으로 검토되어, 약 80%정도 강성저감되었을 때 요구 설계 값에 도달하였다. 강성감소에 따른 부재력 감소비는 저층에서 더 큰 것으로 나타나 강성 감소를 전층에 일괄 적용할 필요성은 없는 것으로 분석되었다. 또한 강성감소에 따른 부재력 감소비를 적용한다면 해석 전 요구 설계조건을 반영하여 강성저하 범위를 수치적으로 예측 할 수 있을 것으로 예상된다.

InP계 리지 도파로 구조에서 활성층-수동층 버트 조인트의 광결합 효율 최적화 연구 (Optimization of Optical Coupling Properties of Active-Passive Butt Joint Structure in InP-Based Ridge Waveguide)

  • 송연수;명기환;김인;유준상;류상완
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.47-54
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    • 2020
  • 활성 도파로와 수동 도파로의 집적은 광집적 회로의 구성에서 필수적인 요소이다. 이를 구현하기 위한 여러 기술 중 버트 조인트는 상당한 장점을 가지고 있다. 그러나 버트 조인트 접합은 높은 광손실을 야기하며, 두 도파로 간의 정렬에 있어서 정확한 공정 제어가 요구되는 구조이다. 본 논문에서는 레이저 다이오드와 spot size converter (SSC)로 구성된 집적 소자를 시뮬레이션하기 위해 beam propagation method을 이용하였다. 상이한 모드 특성을 갖는 두 SSC를 레이저 도파로와 연결하고, 광결합 효율을 시뮬레이션 하였다. 큰 근접장 모드를 가지는 SSC는 낮은 광결합 효율을 보여주나, 원거리 발산각 패턴이 좁고 더 대칭적이다. 테이퍼 구조의 수동 도파로는 원거리 발산각 패턴을 열화시키지 않고 버트 조인트에서 도파로 오프셋의 무의존성과 광결합 효율을 향상시키기 위해 이용되었다. 이를 바탕으로 89.6%의 높은 광결합 효율과 16°×16°의 좁은 원거리장 발산각을 얻을 수 있었다.

Cyclic behavior of steel beam-concrete wall connections with embedded steel columns (I): Experimental study

  • Li, Guo-Qiang;Gu, Fulin;Jiang, Jian;Sun, Feifei
    • Steel and Composite Structures
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    • 제23권4호
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    • pp.399-408
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    • 2017
  • This paper experimentally studies the cyclic behavior of hybrid connections between steel coupling beams and concrete shear walls with embedded steel columns. Four beam-to-wall connection specimens with short and long embedded steel columns are tested under monotonic and cyclic loads, respectively. The influence of embedment length of columns on the failure mode and performance of connections is investigated. The results show that the length of embedded steel columns has significant effect on the failure mode of connections. A connection with a long embedded column has a better stiffness, load-bearing capacity and ductility than that of a short embedded column. The former fails due to the shear yielding of column web in the joint panel, while failure of the latter is initiated by the yielding of horizontal reinforcement in the wall due to the rigid rotation of the column. It is recommended that embedded steel columns should be placed along the entire height of shear walls to facilitate construction and enhance the ductility.

다중-V 타입 원자계에서의 전자기 유도 흡수 (Electromagnetically-Induced-Absorption in Multiple-V type Atomic Systems)

  • 박종대;조창호;이철세
    • 자연과학논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.41-48
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    • 2002
  • 원자와 빛과의 상호작용으로 인해 원자에 결맞음이 유도될 수 있는데, 이 결맞음은 새로운 현상을 보여 줄 수 있다. 그 중 전자기 유도 흡수는 결합광의 영향으로 조사광의 흡수가 증가하는 현상인데, 다중-V 타입 원자계에서 관측될 수 있다. 본 논문에서는 주파수가 다른 조사광이 결합광과 같은 천이선에 인가되는 경우 전자기 유도 흡수현상을 이론적으로 연구하기 위한 방법을 제시하였다. 조사광과 원자의 상호작용을 시간의존 해밀토니안으로 표시하였으며, 밀도 행렬요소의 변화는 밀도행렬방정식을 풀어서 조사하였고, 행렬 요소 변화의 진폭으로부터 전자기 유도 흡수를 계산하였다.

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Experimental study on seismic performance of coupling beams not designed for ductility

  • Lam, S.S.E.;Wu, B.;Liu, Z.Q.;Wong, Y.L.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제28권3호
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    • pp.317-334
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    • 2008
  • Seismic performance of coupling beams not designed for ductility is examined. Eight 1:4 scale coupling beam specimens, with seven reinforced concrete sections and one composite section, were tested under cycles of push-pull action. Characteristics of the specimens include moderate shear span ratio in the range of 2.5-3.5, high main reinforcement ratio at 3-4% and small to large stirrup spacing with 90- degree hooks. All the reinforced concrete specimens failed in a brittle manner. Displacement ductility of specimens with large stirrup spacing (${\geq}$140 mm) is in the range of 3 to 5. Seismic performance of the specimens is also examined using the ultimate drift angle and the amount of energy dissipated. Correlating the test data, an empirical relationship is proposed to estimate the ultimate drift angle of a class of coupling beams considered in the study not designed for ductility.

Exact vibration and buckling analyses of arbitrary gradation of nano-higher order rectangular beam

  • Heydari, Abbas
    • Steel and Composite Structures
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    • 제28권5호
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    • pp.589-606
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    • 2018
  • The previous studies reflected the significant effect of neutral-axis position and coupling of in-plane and out-of-plane displacements on behavior of functionally graded (FG) nanobeams. In thin FG beam, this coupling can be eliminated by a proper choice of the reference axis. In shear deformable FG nanobeam, not only this coupling can't be eliminated but also the position of neutral-axis is dependent on through-thickness distribution of shear strain. For the first time, in this paper it is avoided to guess a shear strain shape function and the exact shape function and consequently the exact position of neutral axis for arbitrary gradation of higher order nanobeam are obtained. This paper presents new methodology based on differential transform and collocation methods to solve coupled partial differential equations of motion without any simplifications. Using exact position of neutral axis and higher order beam kinematics as well as satisfying equilibrium equations and traction-free conditions without shear correction factor requirement yields to better results in comparison to the previously published results in literature. The classical rule of mixture and Mori-Tanaka homogenization scheme are considered. The Eringen's nonlocal continuum theory is applied to capture the small scale effects. For the first time, the dependency of exact position of neutral axis on length to thickness ratio is investigated. The effects of small scale, length to thickness ratio, Poisson's ratio, inhomogeneity of materials and various end conditions on vibration and buckling of local and nonlocal FG beams are investigated. Moreover, the effect of axial load on natural frequencies of the first modes is examined. After degeneration of the governing equations, the exact new formulas for homogeneous nanobeams are computed.

주기하중 하에서 철근 콘크리트 전단벽체와 철골 연결보 접합부의 내진성능 (Seismic Performance of Steel Coupling Beam and RC Shear Wall under Lateral Cyclic Load)

  • 임우영;홍성걸
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.591-602
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    • 2015
  • 이 논문에서는 철골 연결보와 철근 콘크리트 전단벽체의 내진성능을 평가하고자 주기하중 실험을 수행하였다. 실험의 주요 변수는 벽체의 보강 상세이었다. 현행 설계 기준을 따라 설계된 병렬 전단벽체는 콘크리트의 지압강도로 인해 조기 파괴되었다. 한편, 매립길이 내에 추가적인 수직 및 수평 보강재로 보강된 벽체의 경우, 지압파괴가 방지되는 것으로 나타났다. 실험결과, 벽체의 수직철근은 수평철근보다 병렬 전단벽의 전단 강도에 더 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 매립 철골 보 플랜지 상 하부에서 발생하는 콘크리트의 응력분포를 가정하여, PC 병렬 전단벽체 내의 소요 철근의 양이 결정되었으며, 이를 이용하여 예측 강도 식을 제안하였다. 예측된 강도식은 실험값과 비교적 잘 일치하였다.